Au début du XXe siècle, le temps moyen de Greenwich (ville dans la banlieue de Londres), appelée « GMT », était la référence internationnale. Il est calculé pour obtenir le « midi solaire », moment où le soleil est le plus haut dans le ciel, à 12h00. Le temps est dit « moyen » car l'inclinaison de la Terre par rapport au Soleil et la distance Terre-Soleil varient au cours d'une année. On peut constater cette différence en utilisant un cadrant solaire.

En 1928, le temps universel est défini comme une mesure de la rotation de la Terre. La mesure est effectuée en observant des objets en dehors du système solaire par rapport au Soleil. La précision est de l'ordre de la microseconde. Le temps universel est irrégulier à cause des marées, de la Lune, du Soleil, des tremblements de Terre, etc. Il existe deux principales versions du temps universel : UT0 est la mesure brute tandis que UT1 corrige les effets du mouvement polaire.

En 1955, la première holorge atomique au césium est née. Elle servira de base pour la définition du temps atomique international (TAI). Aujourd'hui, on calcule la moyenne de 300 horloges atomiques pour définir le TAI. La précision est de l'ordre de la femtoseconde (10^-15 seconde) si j'ai bien calculé (erreur d'une seconde sur 200 millions d'années).

En 1972, le temps universel coordonné (UTC) est défini à partir du temps atomique international mais en ajoutant des secondes intercalaires (leap seconds) pour que ce temps approxime UT1 à ±0,9 seconde. De +10 secondes à sa création, on est passé à +33 secondes aujourd'hui. L'ajout ou le retrait d'une seconde peut-être fait fin juin ou fin décembre.

Pour résumer :

  • UT1 : observation d'objets hors du système solaire
  • TAI : horloges atomiques
  • UTC = TAI + n secondes tel que la différence entre UTC et TAI soit inférieure à 0,9 seconde